【摘要】某石化公司为了节约用水量，更好的利用水资源，于2003年投资建设了污水回用装置。该装置主要是以炼油污水处理站的外排水作为原料水，经过处理合格后用于循环水补水和脱盐水补水。
【关键词】水资源 污水回用装置 效益
1 工艺原理及流程
污水回用装置于2003年4月28日动工，12月18日一次投产达标，其装置的设计规模为565m3/h，基本工艺流程为：含油污水先经过叠式过滤器，然后经超滤（UF）单元去除悬浮物、油、铁离子、大部分COD、少量氨氮等，UF出水通过中间水箱分成两条路线：其一为循环水补水，中间水箱出水进入到动态生物膜（DSO），出水经过絮凝和斜板沉降单元去除大部分的磷，出水再经过中间水箱进入高级氧化单元（AOP）去除水中的微生物，就可达到循环水的补水条件，其二为锅炉脱盐水补水，UF出水通过中间水箱到AOP后，再到动态活性炭过滤（DC），进一步去除水中的有机物质及悬浮物后，出水经过中间水箱到AOP去除水中的微生物后，再进入反渗透单元（RO）出水可满足锅炉脱盐水补水要求。
2 目前存在问题和解决方案
污水回用装置设计中采用了最新的技术和设备，在建成几年期间，给石化公司创造了经济效益和社会效益，同时作为一项伟大的环境工程项目，在社会各界引起好评，但是这套技术在我们的实际应用中还不够成熟，仍然存在以下几方面问题：
2.1 活性炭滤罐
设计活性碳滤罐是为了进一步去除水中的有机物质及悬浮物，但是在污水回用装置初期运行过程中，动态活性炭过滤系统出现跑碳的现象，对后续的反渗透系统造成严重威胁。因此至今一直停运。目前从反渗透系统的运行情况来看，由于来水水质波动较大，导致保安过滤器的滤芯更换频次较高，假如对活性炭滤罐进行改造，使其可以正常使用，就能减轻保安过滤器的负担，同时降低运行成本。
将活性炭出水总线改为U型管形，由上部出水可以将炭沫积存在U型管底部，解决跑炭问题。
2.2 动态砂滤罐
动态砂滤罐的最初设计目的是培养生物膜进一步去除水中的氨氮和悬浮物，由于原料水中的含油量和氨氮含量本身很低，经过超滤膜处理后的水中悬浮物也较低，所以动态砂滤罐没有起到设计的作用，更无法培养生物膜。可以将砂滤罐作为污水回用装置的进水过滤单元使用，这样既不会造成设备闲置，同时还可以缓解其他设备处理压力。
2.3 超滤（UF）系统
2.3.1超滤的作用
超滤膜主要用于去除含油污水生化处理来水中的油、悬浮物、胶体及有机物，作为后续单元反渗透（RO）、循环水系统设备的过滤装置。
2.3.2污染及成因
各种微粒、胶体、有机物和微生物等大分子溶质与超滤膜发生物理化学或机械作用，引起在膜表面和膜孔内吸附、沉淀造成膜孔径变小或堵塞，使膜性能发生不可逆变化的现象称为超滤膜的污染，膜污染主要形式可分为：膜表面覆盖污染、膜孔堵塞和吸附性污染三种。其成因主要是原料来水不稳定，波动较大，造成水中的油、有机物和胶体含量超标。
2.3.3解决的方案
对于轻微的膜污染现象，我们可以通过调整工艺参数，提高药剂投加量，延长浸泡时间以及提高过滤设备的反冲洗频次，来恢复膜的产水量，但对于比较严重的污染问题，一方面是厂家清洗，另一个方面是从污染的形式找出污染源解决本质上问题。污水回用的原料水由炼油污水处理站提供，也就是说，我们采取一些措施保证来水的水质，就可以部分解决膜污染问题，这点在来水控制分析中已经论述，以下就厂家清洗方面简单说明一下。
超滤膜清洗配方的选择和清洗方式是超滤膜清洗能否取良好效果的关键。
首先应综合分析来水水质情况、工艺运行现状、超滤膜污堵物形成周期等，有条件可采用对废旧膜丝剖析的方式确定清洗配方和清洗方式。由于超滤膜具有很宽的PH值范围和温度条件，只要化学清洗的及时得力，就可以最大限度地恢复膜性能，但若拖延太久才进行清洗，则很难完全将污染物从膜面上清洗掉，针对特定的污染，只有采取相应的清洗方法，才能达到最好的效果，若错误地选择清洗化学药品和方法，有时会使膜系统污染加剧，因此在清洗之前需先决定膜表面的污染种类，有以下几种方法：
（1）分析进水水质，或许经过分析原水水质报告就能轻易地发现发生污染的可能性；
（2）检查前几次的清洗效果；
（3）分析膜表面上所载留的污染物的成分；
（4）检查进水管内表面及膜组件的进出水端面，如为红棕色，则表示可能进水中铁锈污染；泥状和胶状沉积物通常为微生物或有机物污染；
（5）使用单支或几支膜组件进行清洗测试；
（6）对于维护厂家的清洗方案以及所选用的药剂必须进行严格的审核，避
免由于清洗方案不合理或药剂的使用不当对膜丝造成破坏作用。
2.4 高效过滤器
高效过滤器是污水回用实际运行过程中，经过分析和总结经验后增设的一套过滤设备，由于最开始采用的技术容易造成蝶式过滤器严重污堵，为了改善这个状况，我们在含油污水进蝶式过滤器前增设高效过滤器，过滤来水中一部分的悬浮物后，再进入后续单元，这样使得超滤膜运行更加良好。对高效过滤器进行部分改造：
（1）取消上孔板的钢丝，在导柱上增加一个钢圈以阻止下孔板继续下落；
（2）增加槽钢固定导柱；
（3）下孔板的支撑管由DN80的更换为DN100；
2.5 循环水补水的电导较高
循环水水场的置换水和排污水最终进入炼油污水处理站进行处理，经污水回用装置处理后再次进入循环水场，形成一个循环体系，在这个体系中无机物的含量因为无法处理而累计升高，从而造成污水回用装置送至循环水补水的电导高。可以发现，这是一个不合理的循环体系，要解决电导高这个问题，第一，我们可以采取定期、定量的将炼油污水处理站处理后水进行外排，但目前由于污水回用装置对水量的要求，难以实现。第二，我们可以向水中投加药剂，使水中的金属离子沉淀降低无机物的含量。
2.6 脱盐水补水中的含盐量较高
脱盐水补水中的含盐量较高，一方面可能由于无机物在整个公司的污水系统中循环累计造成，另一方面也可能由于反渗透膜系统中的膜壳或膜之间的连接处出现损坏、造成浓缩水或原水混入产水中。
（1）对于系统无机物循环累计的问题可以采取与循环水补水的电导较高一样的解决方案；
（2）对于反渗透膜系统硬件方面的故障，一方面需要加强对每一节RO膜电导的监控；另一方面需要加强对RO膜组件拆卸和安装人员的培训，避免出现误操作。
3 结论
通过对污水回用装置工艺原理和流程、原料水水质以及目前存在问题和解决方案的分析，可以总结为几点：
（1）在原料水进污水回用装置前增设一套过滤设备，比如砂滤过滤器，去除部分悬浮物，减轻后续单元的处理负担；
（2）进一步完善超滤膜的预处理设施；
（3）加强污水回用装置的运行管理，全面掌握膜的运行和被污染状态，以便及时采取相应的措施解决；
参考文献
[1] 邵刚编著.膜法水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2002
[2] 唐受印，戴友芝编.水处理工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2003